Прионы – смертельная диета Ганнибала Лектера

Сегодня мы поговорим о самых необычных вкусовых предпочтениях Homo sapiens  о каннибализме. К счастью, употребление людей в пищу встречается только в диких племенах аборигенов, оторванных от цивилизации, и в художественных произведениях. Самым ярким примером последнего является фильм «Молчание ягнят» благодаря актерскому мастерству Энтони Хопкинса, сыгравшего Ганнибала Лектера.

Но несмотря на столь редкие явления каннибализма в современном мире, он может представлять угрозу для человечества, и не только с точки зрения несчастных, попавших под нож людоеда. Проблема намного серьёзнее. И сегодня я расскажу, как каннибализм создал самую опасную болезнь в мире со 100% летальностью, от которой не существует лечения.

Обратим своё внимание на кулинарные предпочтения Ганнибала Лектера, в особенности на жареные мозги. И из всех возможных блюд, я предлагаю остановиться именно на них, потому что на протяжении всех фильмов Ганнибал никогда сам не ел человеческий мозг, а только угощал им людей, разделивших с ним трапезу. И в его отказе от употребления содержимого черепной коробки есть смысл, так как головной мозг может быть источником смертельного заболевания  губчатой энцефалопатии или прионной болезни.

Молчание ягнят

История изучения заболевания началась в 1954 году, когда профессор Рейкьявикского института экспериментальной патологии (Исландия) Бьёрн Сигурдсон прочитал свои знаменитые лекции в Лондонском университете, посвящённые медленным инфекциям (МИ),  группе смертельных трансмиссивных губкообразных энцефалопатий, принятых обозначать прионными болезнями.

Задолго до официального представления о МИ публике Б. Сигурдсон был приглашен исландскими фермерами для выяснения причин возникновения массовых заболеваний среди овец на различных фермах острова. Он столкнулся с весьма разнообразными клиническими проявлениями действительно разных заболеваний, среди которых были и признаки поражения ЦНС у животных, и нарушения со стороны дыхательных органов. Однако, несмотря на различия симптоматики, Б. Сигурдсон обнаружил между этими болезнями и определенные черты сходства: необычно продолжительный инкубационный период (годы), медленно прогрессирующий характер течения процесса, необычность поражения органов и тканей и неизбежный летальный исход. Именно эти четыре признака и легли в основу наименования таких заболеваний, как МИ.

«Куру» – «смеющаяся смерть»

Спустя три года американский педиатр и вирусолог Даниел Карлтон Гайдузек и медицинский работник подрайона Кайнанту в Папуа-Новой Гвинее Винсент Зигас опубликовали результаты своих исследований на острове Новая Гвинея, где среди папуасов-каннибалов племени Форе широко распространилось заболевание  «куру» со 100% летальностью.

Даниел Карлтон Гайдузек
Даниел Карлтон Гайдузек

В ходе своей работы в племени Форе Д. Гайдузек, столкнулся с новой болезнью, поражающей в основном женщин и детей.

Все начиналось с головной боли и слабости, в дальнейшем присоединялись судороги, и, вследствие поражения мозжечка, походка становилась шаткой. Прогрессирующий паралич лишал человека возможности передвигаться.

Газетчики дали ей название «смеющаяся смерть» за характерную «улыбку»  результат спазма лицевых мышц. Последние дни жизни уже обездвиженное тело больного сотрясала характерная «подкидывающая» дрожь (отсюда название болезни, «куру» = дрожь). Несмотря на попытки лечения, каждый случай заканчивался неминуемым летальным исходом.

Больные «куру» с характерной «улыбкой»
Больные «куру» с характерной «улыбкой»

Выделить возбудителя из биоматериала больных также не удавалось. При вскрытии черепной коробки у всех умерших обнаруживались характерные изменения мозгового вещества — оно приобретало губчатую структуру. Главный же вопрос оставался не решенным: каким образом болезнь передавалась от человека к человеку?

Выдвигалась теория наследственности. Однако, сопоставив генеалогические древа погибших, Д. Гайдузек понял, что заболевшие зачастую не были родственниками. Пониманию природы заболевания поспособствовало более детальное изучение традиций племени. Аборигены употребляли в пищу своих сородичей исходя из религиозных побуждений: они верили, что этот ритуал помогает умершему остаться со своими соплеменниками уже в качестве духа.

Больной, пораженный «куру».
Больной, пораженный «куру».

Оказалось, что при проведении ритуала каннибализма, мужчинам доставались все мышцы, а женщины и дети ели оставшиеся внутренние органы. Особо ценным продуктом считался мозг умершего.

Соотнеся все факты, исследователь пришел к выводу, что недуг передавался от человека к человеку вследствие поедания аборигенами мозга больного соплеменника. В ходе научных исследований Д. Гайдузек сумел передать «куру» шимпанзе, а впоследствии и низшим обезьянам, чем и доказал инфекционную природу «куру». Он выдвинул предположение, что причиной болезни является некий вирус. К слову, он до конца жизни был верен этой гипотезе. Но все оказалось значительно интересней.

Злой белок

Открыть возбудитель болезни удалось доктору медицины, профессору неврологии Университета Калифорнии в Сан-Франциско Стенли Прузинеру, который изучал мозговую ткань умерших от «куру». В ходе исследований учёный обнаружил абсолютно новый вид возбудителей, которых он назвал прионами (prion от protein «белок» + infection «инфекция»). Они не были похожи ни на каких ранее известные возбудители.

(A) Normal prion structure (PrPC) (B) Abnormal prion (PrPSc)
(A) Normal prion structure (PrPC) (B) Abnormal prion (PrPSc)

Прионы представляют собой молекулы белка с измененной структурой, которые удивительным образом при попадании в организм «заставляют» наши нормальные белки изменяться в себе подобные. Такие метаморфозы необратимы и со временем все больше протеинов вовлекаются в процесс, превращаются в патологические и перестают выполнять свои функции. Это ведет к неминуемой гибели клеток мозга.

Расположение гена PRNP в 20-й хромосоме человека.
Расположение гена PRNP в 20-й хромосоме человека.

Патогенез начинается с гена PRNP, отвечающего за создание прионного белка (PrPC), который особенно активен в клетках нервной системы. Точно функция данного белка в организме не ясна, но известно, что он располагается в клеточной мембране и возможно отвечает за транспортировку в них ионов меди.

В результате мутации гена появляется прион (PrPSc), который находит правильные прионные белки и «заставляет» их изменяться в себе подобные.

Структура «здорового» белка PrPC содержит участок из трех α-спиралей и двухцепочечного антипараллельного β-слоя. У «больной» формы PrPSc этот домен образован преимущественно β-слоями. Такую структуру можно назвать «заразной»: ее появление стимулирует нормальные молекулы PrPC переходить в такую же аномальную форму PrPSc. Поодиночке мономеры PrPSc не существуют и складываются в весьма устойчивые амилоидные образования из десятков, сотен и тысяч частиц. Расщепляясь на фрагменты, эти образования распространяются и «инфицируют» новые молекулы PrPC
Структура «здорового» белка PrPC содержит участок из трех α-спиралей и двухцепочечного антипараллельного β-слоя. У «больной» формы PrPSc этот домен образован преимущественно β-слоями. Такую структуру можно назвать «заразной»: ее появление стимулирует нормальные молекулы PrPC переходить в такую же аномальную форму PrPSc. Поодиночке мономеры PrPSc не существуют и складываются в весьма устойчивые амилоидные образования из десятков, сотен и тысяч частиц. Расщепляясь на фрагменты, эти образования распространяются и «инфицируют» новые молекулы PrPC

Со временем все прионные белки внутри пораженной нервной клетки превращаются в прионы. На этот случай внутри клетки заложена программа самоуничтожения, в ходе которой клетка погибает со всеми белками, но кроме прионов. В результате чего они оказываются снаружи нейрона, откуда имеют возможность проникнуть в другие клетки и повторить всё уже внутри них.

Весь этот процесс локализуется в основном в головном мозге, в котором со временем появляются полости на месте погибших нейронов. Этот процесс называется трансмиссивной губчатой энцефалопатией, в ходе которой человек испытывает личностные изменения и психиатрические проблемы.

Срез здорового мозга (сверху), срез мозга с губчатой энцефалопатией (снизу)
Срез здорового мозга (сверху), срез мозга с губчатой энцефалопатией (снизу)

Продолжительность инкубационного периода составляет в среднем 5-10 лет, однако может продолжаться 25-30 и даже до 50 лет, если заражение происходит в юности или раннем детском возрасте.

Больной теряет интерес к хобби, начинает сторониться самых близких людей, поддается депрессии. Среди симптомов отмечают развитие тревожного состояния, бессонницу, хорею (нерегулярные, отрывистые, беспорядочные, хаотичные, иногда размашистые, бесцельные движения, возникающие преимущественно в конечностях), миоклонус (кратковременное быстрое сокращение мышцы или группы мышц) и прогрессирующую атаксию (нарушение согласованности движений различных мышц при условии отсутствия мышечной слабости). Больной не может сам себя обслуживать, теряет способность самостоятельно принимать пищу. Поздно наступает слабоумие, и пациент осознает свое ухудшающееся положение.

Ягнята заговорили

В последние годы особый интерес к проблеме прионов и прионных заболеваний вызван разразившейся с 1986 года в Великобритании эпизоотией (широким распространением инфекционной болезни среди одного или многих видов животных на значительной территории) трансмиссивной губчатой энцефалопатии крупного рогатого скота (ТГЭ КРС).

Заболевание было обусловлено массовым заражением молодняка, при выкармливании которого использовали зараженную инфекционным прионным белком мясокостную муку.

Мясокостная мука
Мясокостная мука

Ранее мясокостную муку широко использовали во многих странах при выкармливании телят. Сырьем для мясокостной муки служили скелеты крупного и мелкого рогатого скота и другие, не идущие в пищу человека части туш коров и овец. В технологию получения такой муки после процессов тщательного измельчения исходного сырья включалась также обработка активными жирорастворителями и термообработка при температуре 130°С. Однако в конце 1970-х годов в Великобритании предприниматели, решив повысить питательную ценность мясокостной муки, снизили режим термообработки до 110°С, а также уменьшили количество жирорастворителей. Именно эти изменения технологии и сыграли роковую роль в развитии эпизоотии КРС. Болезнь охватила все графства, число заболевших коров постоянно увеличивалось и в 1992 году достигло пика — до 1000 в неделю.

Корова с трансмиссивной губчатой энцефалопатии крупного рогатого скота (ТГЭ КРС).
Корова с трансмиссивной губчатой энцефалопатии крупного рогатого скота (ТГЭ КРС).

Клинически болезнь проявлялась, как выражались ветеринары, в «потере животным кондиции», они стали особо чувствительными к прикосновению и звуку, были подмечены нарушения психики: появился страх и приступы бешенства («болезнь бешеной коровы»). При вскрытии в головном и иногда в спинном мозге обнаруживали гибель нейронов, формирование губкообразного состояния мозговой ткани. На гистологических срезах ткани головного мозга выявляли присутствие инфекционного прионного белка.

Прионные болезни КРС помимо Великобритании были зарегистрированы во Франции, Германии, Швейцарии, Италии, Португалии, Ирландии, Нидерландах, Дании, США, Омане, Китае и на Фолклендских островах, что было связано либо с импортом уже зараженных животных, либо с использованием в этих странах инфицированнной мясокостной муки.

С июля 1988 года в странах был введен запрет на кормление жвачных животных белковосодержащими кормами, приготовленными из органов и тканей жвачных животных, и начиная с 1993 года эпизоотия пошла на убыль.

Столь широкое распространение этой прионной болезни КРС естественно вызывало беспокойство по поводу возможности передачи заболевания от животных человеку.

Прямых доказательств возможности заражения человека от коров при употреблении в пищу молочных или мясных продуктов не получено, как и нет данных, опровергающих это предположение.

Заключение

За открытия, касающиеся новых механизмов происхождения и распространения инфекционных заболеваний, Д. Гайдузек был удостоен в 1976 году Нобелевской премии и пожертвовал все деньги племени Форе. Доктор С. Прузинер в 1997 году также был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине.

На сегодняшний день случаев заболевания «куру» уже давно не было зафиксировано. Это прежде всего связано с окончательным искоренением древнего ритуала каннибализма. Помимо «куру», существуют еще болезни, которые вызывают прионы: фатальная семейная бессонница, Синдром Герстманна-Штреусслера-Шайнкера и болезнь Крецфейльда-Якоба. Эти заболевания не связаны с какими-либо ритуалами, основную роль в их возникновении играет наследственность.

Изучение прионов и связанных с ними заболеваний является новой быстро развивающейся областью биомедицинских исследований, результаты которых могут быть использованы для выяснения причин более распространенных нейродегенаративных заболеваний, таких как паркинсонизм, болезнь Альцгеймера, боковой амиотрофический склероз.

Авторство: https://vk.com/scicortex ← Другие интересные статьи здесь.

Список литературы

  1. Г. М. Авдей Поражение нервной системы при прионовых заболеваниях (обзор литературы)// Журнал ГГМУ. 2003. — № 1

  2. В.А. Зуев. Медленные вирусные инфекции человека и животных. — М.: Медицина, 1988. — С. 151 — 202.

  3. В.А. Зуев, И.А. Завалишин, В.М. Ройхель. Прионные болезни человека и животных //Руководство для врачей. — М., 1999.

 

Источник

Читайте также